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[IT] FENTON: Sistema Automatico di Controllo della “Compatibilità” dei Reflui Industriali e Speciali per il Trattamento Depurativo Biologico

La presenza di stazioni di pre-trattamento di reflui speciali sta diventando una consuetudine sempre più diffusa in molti degli impianti di depurazione di reflui urbani e di tipo misto, urbani e industriali (es.: a servizio di aree industriali, consorzi ASI, ecc.). Questa scelta è dettata evidentemente, da fattori soprattutto di tipo economico, dati i positivi riflessi sui bilanci gestionali degli stessi impianti. Tra i reflui che vengono in genere conferiti “su gomma” a detti impianti di depurazione, vi sono i percolati di discarica, gli spurghi di fosse settiche, reflui da aziende alimentari, tessili, della lavorazione dei metalli, grafiche, chimiche ecc. Il problema nella gestione dei reflui industriali e speciali è quello della “compatibilità” con il processo depurativo cui i reflui saranno sottoposti, considerando che in genere, trattasi di impianti di depurazione biologica e che ci sono dei limiti allo scarico finale da rispettare (v. D.lgs 152/1999 e succ. D.lgs 258/2000 art.36).

Controllo del Pre-Trattamento di Ossidazione Chimica:

FENTON Multidimensional Fuzzy-Model Control  

Il processo FENTON è un trattamento di ossidazione chimica, che risponde alle esigenze di depurazione di reflui non trattabili biologicamente, quali ad esempio quelli altamente tossici o inorganici.  Anova ha messo a punto un Sistema di Controllo Automatico dei Processi di Ossidazione Chimica FENTON basato fondamentalmente sulla misura real-time del pH, dell’ORP e del COD. La procedura adottata si basa sulla gestione ottimale del dosaggio di H2O2 e FeSO4 sulla base della tipologia di refluo in ingresso a condizioni di pH e temperatura ottimizzate.

Full-size image (54 K)

La tecnologia Fenton si applica per il trattamento di diversi scarichi industriali contenenti composti organici tossici, quali fenoli, formaldeide, coloranti, pesticidi, additivi plastici, ecc. Essa si basa sulla elevata reattività del radicale ossidrile, che si forma in condizioni controllate di pH e temperatura, a partire da acqua ossigenata e ferro. Perché il trattamento si efficace e stabile, occorre in genere che il processo venga messo a punto con prove di laboratorio su campioni rappresentativi delle acque reflue da trattare.

Fenton

Controllo del Trattamento Biologico con procedure SWater Mix e di risparmio energetico WDOxy-Fuzzy:

Procedura SWATER Mix per la verifica della “compatibilità” dei reflui industriali e speciali con il processo depurativo. Il Codice di Calcolo SWATER-Mix contiene, una soluzione a ciò: in aggiunta alle funzionalità già presenti in SWATER Pro è presente la possibilità di simulare (come Dimensionamento/Verifica) le fasi di pre-trattamento fisico-chimico di liquami di tipologia industriale, nei seguenti casi:

  1. liquami misti urbano-industriali conferiti per fognatura dinamica;
  2. liquami speciali conferiti “su gomma” (autobotti, bottini, ecc.);
  3. liquami combinati tra il caso 1) e 2), ovvero liquami speciali miscelati in toto o in parte, ai liquami di cui al sopracitato punto 1).

Il Codice di Calcolo SWATER-Mix contiene, quindi, oltre alle sezioni di Trattamento Preliminare, Primario, Secondario e Terziario tipici degli impianti di depurazione e affinamento delle acque reflue prevalentemente di tipo civile (già presenti in SWATER Pro), anche una sezione di caratterizzazione e pre-trattamento chimico-fisico delle acque reflue industriali e speciali (non pericolose). In definitiva, in SWATER-Mix si ha una sezione aggiuntiva di pre-trattamento Chimico-Fisico ( a valle della grigliatura e dissabbiatura, e precedente ai trattamenti primari) costituita delle seguenti fasi di trattamento:

  1. Caratterizzazione dei Reflui Misti Civile-Industriale che afferiscono per fognatura e dei Reflui Industriali/Speciali che afferiscono per trasporto su “gomma”;
  2. Stoccaggio Iniziale – Pre-Omogeneizzazione;
  3. Correzione (Eventuale) del pH;
  4. Coagulazione-Flocculazione;
  5. Precipitazione Chimica;
  6. Stoccaggio Finale – Omogeneizzazione.

In altri termini,  SWaterMix consente di analizzare diverse situazioni di apporto di acque miste urbane-industriali, con la possibilità di parzializzare e di omogeneizzare le portate di liquame da destinare al trattamento chimico-fisico.

 Campo di Applicazione:  SWaterMix è implementato per impianti di depurazione delle acque reflue miste urbane e industriali o assimilabili costituiti dalle seguenti sezioni di trattamento:

LINEA ACQUE

  • TRATTAMENTI PRELIMINARI:   Sollevamento, Grigliatura, Dissabbiatura Equalizzazione / Bacino di Pioggia
  • TRATTAMENTI CHIMICO-FISICI:   Stoccaggio-Omogeneizzazione,  Neutralizzazione pH, Coagulazione-Flocculazione, Precipitazione Chimica, Omogeneizzazione Finale
  • TRATTAMENTI PRIMARI:  Sedimentazione Primaria, Flottazione
  • TRATTAMENTI BIOLOGICI SECONDARI:   Rimozione del Carbonio, Rimozione dei Nutrienti (Denitro-Nitro), Sedimentazione Secondaria
  • TRATTAMENTI TERZIARI:   Defosfatazione chimica di emergenza, Filtrazione, Disinfezione UV-c, Clorazione.

LINEA FANGHI:  Ispessimento, Digestione Anaerobica, Digestione Aerobica, Post-Ispessimento, Disidratazione

SWATER-Libro

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WDOxydev WDOxy Fuzzy Controller

Innovativo sistema di gestione e controllo dell’ossigeno disciolto in vasca d’aerazione e  dell’azoto ammoniacale nell’effluente, basato su un Modello di Controllo Processo in logica fuzzy. WDOxy-Controller utilizza un approccio dinamico come “strategia di controllo Ossigeno Disciolto”   basata sull’utilizzo di sensori a Ioni Selettivi (NH4 +, NO3-) come analizzatori on-line (in opzione è possibile utilizzare sensori low-cost di ORP.

FUNZIONAMENTO:

https://waterenergyfood.net/2013/06/02/wdoxyfuzzy-control-for-improved-nitrogen-removal-and-energy-saving-in-wwtp-with-predenitrification/

Il valore di Azoto ammoniacale (NH4+) viene misurato in continuo, confrontato in tempo reale con il valore desiderato ed infine utilizzato per il calcolo del set-point (ODsp) variabile dell’ossigeno disciolto. Il valore del set-point di ossigeno disciolto è poi confrontato con la misura dell’ossigeno disciolto OD presente in vasca in quel momento e determina, grazie ad una regolazione con logica fuzzy, l’erogazione dell’aria.

La procedura  WDOxy-Fuzzy può essere facilmente implementata in un qualsiasi sistema di controllo (PLC), nonché in  sistemi di supervisione (SCADA). Può inoltre essere configurato e modificato durante il suo funzionamento.

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Per informazioni:

 

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[EN] Water Quality EarlyWarning: 2WQI on-line index

WQIwaterWQI2

WQI- Unfailing Water Quality

Why it is so important to measure and evaluate in real time the quality of water with respect to its conformity with the target?

It is sufficient to think about the drinkng water vulnerability, with reference both to events of accidental pollution, that intentional, but the concept also applies to the secondary water management.

Having a pre-alarm signal (Early Warning) and a timely measurement of water quality, it can preserve phenomena induced by even very dangerous for health and for the management of the same water compared with the legal requirements.

Here is showed a “knowledge model based” software sensor (2WQI), that by using the class of origin and destination of water, it is able to interpret and extrapolate the on-line Quality Index of water (on a standardized scale 0-100), and the Quality /Compliance rate (2WQI). This is a special “Fuzzy” algorithm software application, able to interpret a measure of a “cluster” of on-line low-cost sensors as:  pH / ORP, Conductivity, Turbidity, ISE, etc..

The basic concept of 2WQI comes from the most well-known (but assessable only “off-line”) WQI quality index, developed in the early ’70s by the National Sanitation Foundation (NSF) to compare the quality of different water bodies and monitor the variations in time of the quality of a water body.

This algorithm is available as code to implement the common monitoring systems (PLC / SCADA).

At a glance:

  • EarlyWarning approach by use of real-time Trend Analysis. Thanks to Knowledge embedded Software Sensors, it is possible to make a Fuzzy Fusion among values from water quality on-line parameters, water process knowledge base and trend analysis forecasting, referring to required compliance of each industrial water re-use.
  •  A Bi-dimensional Water Quality Index (2WQI) will be developed as a real-time measurement of water management performance in terms of specific water quality (pollution level) and compliance (rate of respect of limits required in industrial process).

In fact, one of the technological limitations regarding the guarantee continuity and quality of the service integrated water, depends primarily on the ability to detect in real time, alarm events (early warning), the trend function and symptoms that frequently precede the occurrence of events critical process and /or operating / maintenance.

The ability to generate real-time information with the model 2WQI is an important advantage especially in the application of:

  • risk monitoring and security;
  • energy savings and process optimization;
  • monitoring of maintenance (predictive) according condition;
  • control and regulation of complex systems.

See also:  ASWR-Fuzzy-Logic-Water-Quality-Index-and-Importance-of-Water-Quality-Parame.pdf_2189

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For Info: